המדריך המלא למערכות סולאריות - שאלות ותשובות

מערכות סולאריות

איך עובדת מערכת סולארית?

מערכת סולארית מורכבת ממספר פאנלים סולאריים, ממיר סולארי, מונה ולעיתים גם סוללה לאגירת אנרגיה. בחשיפה לקרינת השמש, הפאנלים הסולאריים מייצרים חשמל, בתהליך פיזיקלי הנקרא "האפקט הפוטואלקטרי".החשמל שמופק מהפאנלים הסולאריים מוזרם אל תוך הממיר הסולארי, אשר מבצע המרה של זרם ישר (DC) לזרם חילופין (AC), ומזרים אותו דרך מונה לרשת החשמל.

כיצד מרוויחים כסף מהמערכת הסולארית?

חברת החשמל תשלם לכם על כל חשמל שתזרימו לרשת, ומחויבת בתעריף זה למשך 25 שנה בכדי שיהיה לכם ביטחון בהשקעה. בפרקטיקה, אתם חותמים על הסכם אל מול חברת החשמל ובו נקבעת שיטת ההתחשבנות ותעריף המכירה, כלומר כמה כסף תקבלו עבור כל קוט"ש (יחידת אנרגיה) שהמערכת מזרימה לרשת.

יש לבחור בין שתי שיטות התחשבנות:

התחשבנות לפי ייצור - כל האנרגיה המיוצרת במערכת הסולארית מוזרמת ונמכרת לרשת החשמל. במצב זה מקבלים מחברת החשמל תשלום עבור כל האנרגיה שיוצרה, לפי תעריף קבוע בחוזה.

התחשבנות לפי זרימה - האנרגיה המופקת מהמערכת הסולארית משמשת קודם כל לצריכה עצמית, והעודפים מוזרמים ונמכרים לרשת החשמל בתעריף קבוע. בשיטת התחשבנות זו הכדאיות הכלכלית נובעת גם מהחיסכון בחשבון החשמל וגם ממכירת העודפים לחברת החשמל. במקרים בהם בעל הגג משלם את חשבון החשמל של המבנה זוהי השיטה העדיפה, שכן התעריף בו אנו קונים את האנרגיה מחברת החשמל גבוה מהתעריף בו אנו מוכרים את האנרגיה.

מהו התעריף שחברת החשמל תשלם לכם?

גובה התעריף נקבע לפי גודל המערכת, או ליתר דיוק גודל ההספק החשמלי של הממיר (או סך כל הממירים) של המערכת הסולארית. על מנת לתמרץ הקמה של מערכות קטנות יותר, ככל שגודל המערכת קטן יותר כך תעריף המכירה של כל יחידת אנרגיה עולה. חלוקה ראשונה היא בין מערכת ביתיות למסחריות:

מערכת ביתית (עד 15 קילו-וואט) - נקבל תעריף של 48 אגורות לקוט"ש.

מערכת מסחרית קטנה (עד 100 קילו-וואט) - התעריף יורד בהדרגה עד ל-41 אגורות לקוט"ש.

מערכות מסחריות גדולות (עד 630 קילו-וואט) - התעריף יורד בהדרגה שוב עד ל- 18.91 אגורות לקוט"ש.

שימו לב שלעיתים עדיף מערכת קטנה יותר (ביחס העמסה מקסימלי) עם תעריף גבוה יותר.

כיצד מגדירים גודל של מערכת סולארית?

גודל מערכת סולארית נקבע על פי שני גדלים מרכזיים:

א. הספק מותקן - ההספק הכולל של כל הפאנלים, מוגדר גם כהספק DC

ב. הספק הממיר - הספק AC שנקבע בחוזה מול חברת החשמל (המקסימום שהמערכת תייצר)

מה ההבדל בין הספק הפאנלים להספק הממיר?

הספק הפאנלים (נקרא גם "הספק מותקן" או "הספק DC") ׁׁׂׂמתאר את סכום ההספק של כלל הפאנלים הסולאריים המחוברים למערכת. בעוד שהספק הממיר (נקרא גם "הספק AC") מתאר את ההספק החשמלי האפשרי שהממיר מסוגל להמיר.

לשם הדוגמה, מערכת עם 30 פאנלים של 500 וואט (W) תהיה בעלת הספק מותקן של 15 קילו-וואט.

מהו יחס העמסה?

יחס העמסה הוא היחס בין ההספק הכולל של הפאנלים הסולאריים להספק הממיר של המערכת.

משום שפאנלים סולאריים לרוב לא מגיעים להספק המקסימלי שלהם, נהוג להתקין הספק פאנלים ביחס של 125-150 אחוז על הספק הממיר. אמנם בשעות הצהריים של חודשי הקיץ הספק הפאנלים יעבור את הספק הממיר וההספק העודף כביכול "יתבזבז", אך במרבית השנה המערכת תפיק יותר ולכן זה במקרים רבים ישתלם. האלגוריתמים שלנו יחשבו היטב את תפוקת האנרגיה עבור כל תכנון של יחס העמסה וכך תוכלו לקבל החלטה מושכלת.

לדוגמה, מערכת עם הספק מותקן של 15 קילו-וואט והספק ממיר של 10 קילו-וואט (KW), תהיה בעלת יחס העמסה של 150% (1:1.5).

מתי רצוי להגביל את גודל המערכת?

1) באזורים בהם חברת החשמל לא מאפשרת הקמה של מערכת סולארית גדולה, ניתן לקבל אישור אוטומטי למערכות של עד 15 קילו-וואט (הספק ממיר) במסגרת המסלול הירוק. ניתן לבדוק זאת ב מפת הסבירות - אגב, אנחנו בודקים את זה אוטומטית עבורכם 😎.

2) במדרגות בהם התעריף משתנה:

א) מערכת ביתית - מעל הספק ממיר של 15 קילו-וואט התעריף יורד, ולכן נשאף להשתמש בממיר בגודל זה עם הספק פאנלים מותקן בהעמסה של 150% (22.5 קילו-וואט).

ב) מערכת מסחרית - מעל 100 קילו-וואט התעריף יורד מתחת ל-41 אגורות לקוט"ש. זו הסיבה שבמערכות מסחריות לרוב נשאף להשתמש ביחס העמסה מקסימלי ולשמור על תעריף גבוה ככל הניתן.

כיצד מודדים את ייצור האנרגיה הסולארית?

באמצעות יחידת מידה שנקראית קילו-וואט-שעה (קוט"ש). שכפי שהיא נשמעת, מייצגת אנרגיה בהספק של קילו-וואט לאורך שעה שלמה. זוהי אותה יחידת אנרגיה שחברת החשמל משתמשת בה בשביל לחייב אותנו על הצריכה.

פאנלים סולאריים

מהם פאנלים סולאריים?

פאנלים סולאריים הם לוחות אשר ממירים קרינת שמש (קרינה סולארית) לחשמל באמצעות תאים פוטו-וולטאים (PV). התאים עשויים מחומר מוליך למחצה (סיליקון) ומוגנים על ידי זכוכית על מנת לשמור על עמידותם כנגד פגעי מזג האוויר.

מהי נצילות של פאנל סולארי?

הנצילות מתארת את היחס בין הספק קרינת השמש שנספגת בלוח, לבין ההספק החשמלי שהלוח יפיק. בפשטות, ככל שהפאנל הסולארי בעל נצילות יותר גבוהה כך גדלה תפוקת החשמל ליחידת שטח. בעבר פאנלים סולאריים היו בעלי נצילות מאוד נמוכה אך עם התקדמות הטכנולוגיה נצילות הפאנלים כיום עומדת על 18-23 אחוז.

מהו אורך חיים של פאנל סולארי?

במידה ולא נגרם נזק לא צפוי לפאנלים הסולאריים, אורך החיים שלהם עשוי להגיע לעשרות שנים. יצרני הפאנלים מספקים אחריות של 12-25 שנה לתקלות, ו-25-30 שנה אחריות על דעיכת התפוקה.

כיצד נקבע ההספק של פאנל סולארי?

דגמים של פאנלים סולאריים עוברים בדיקות סטנדרט לקביעת ההספק, כאשר התקנים הנפוצים ביותר הם תקן STC הבודק את ביצועי הפאנלים בתנאי מעבדה אידיאלים, ותקן NOCT, המבצע בדיקה זהה אך בתנאי סביבה נוחים (מה שמקרב את ההספק המתקבל מעט יותר למציאות).

חשוב מאוד לציין, שפאנלים סולאריים אינם מפיקים את ההספק המקסימלי שלהם במרבית המקרים. משום שהתנאים לעולם אינם אידיאלים והתפוקה תלויה בכמות הקרינה, הטמפרטורות, זווית הפאנל אל מול השמש, הצטברות האבק וכדומה.

מה זה פאנלים TIER 1?

מדי רבעון, חברת הייעוץ בלומברג מפרסמת רשימה של 10 יצרניות הפאנלים הסולאריים המתאימות ביותר עבור פרויקטים מסחריים. ישנם ארבעה מדדים עיקריים הקובעים את דירוג החברות במדד של בלומברג:

א. שליטה מלאה בייצור - החברה שולטת בכל שלבי ייצור המערכות הסולאריות, מהפקת התא הבודד ועד לשלב ההרכבה.

ב. יכולת ייצור גבוהה - החברה בעלת קצב ייצור גבוה.

ג. איתנות פיננסית - החברה בעל תזרים הכנסות חיובי ודירוג אשראי גבוה, מה שמעיד על יציבותה הכלכלית ויכולתה לספק אחריות במשך שנים ארוכות.

ד.השקעה במחקר ופיתוח - החברה משקיעה בכל שנה תקציב משמעותי בשיפור טכנולוגיית ייצור הפאנלים.

למרות שהמדד נקבע לפי פרמטרים ויכולות כלכליות, הוא משמש כסמן לאיכות החברות ולפיכך גם על איכות הפאנלים ועמידותם שלהם לאורך זמן. במערכת של GreenDays אנו מבצעים סימולציית חיזוי תפוקה על פי המפרט התקני של הפאנל, ולכן פאנלים איכותיים יפיקו יותר אנרגיה והכנסות גדולות יותר.

איך מחשבים את ההספק האמיתי של פאנל סולארי?

המערכת של GreenDays משתמשת במודלים פיזיקליים מורכבים על מנת להעריך את תפוקת הפאנל ברזולוציה שעתית, תוך התחשבות בממוצעי הנתונים המטאורולוגיים בסביבת המבנה, מפרט הפאנל, הזווית המשתנה מול השמש, סוג ההתקן וההפסדים הצפויים. כל האלגוריתמים פותחו על ידינו ומבוססים על מחקרים על פי מחקרים של גופי המחקר המובילים בעולם.

מהו פאנל סולארי דו-צדדי (Bifacial Module)?

נקרא גם פאנל דו-כיווני, זהו פאנל סולארי אשר ממיר קרינה לאנרגיה חשמלית גם מהצד הקדמי שלו (הצד המופנה אל השמש) במטרה ללכוד כמה שיותר קרינה ישירה וגם מהצד האחורי שלו (הצד המופנה אל הגג). פאנלים דו-צדדיים מנצלים את קרינה השמש שמוחזרת מהסביבה (קרינה דיפוסיבית) אל הצד האחורי של הפאנל הסולארי, בשביל להגדיל את תפוקת המערכת ב-10-20% כתלות בסוג הגג, זווית הפאנלים והמרווחים ביניהם. כדאיות השימוש בפאנל דו-צדדי תלוי בסוג ההתקנה ובאלבדו של מצע המערכת, כלומר בכמות הקרינה המוחזרת מן הגג אל החלק האחורי.

מה זה סטרינג (String)?

סטרינג הוא מערך של פאנלים סולאריים המחוברים בצורה טורית אל הממיר הסולארי. לרוב, ניתן לחבר לכל ממיר יותר מסטרינג יחיד.

מה זה אופטימייזר?

פאנלים סולאריים לרוב יהיו מחוברים בצורה טורית (סטרינג), ולכן ירידה בתפוקה של אחד הפאנלים בטור (למשל מהצללה או זווית גדולה יותר מהשמש) תגרום לירידה בזרם הכולל של הטור החשמלי ועשוי לפגוע בתפוקת המערכת.

האופטימייזר הוא רכיב חשמלי שמחובר לכל לוח סולארי במעגל, ומסייע לפאנל להגיע לתפוקת המקסימום בייחוד במצבים של הצללות מקומיות. האופטימייזר מבצע מעקפים חשמליים בכדי למנוע ירידה בתפוקה הכוללת של האור, וגם מנטר ומשדר את תפוקת הפאנל לאפליקציית הניטור, בכדי שנוכל לעקוב אחר תפוקת המערכת לאורך זמן.

ממיר

מה זה ממיר (אינוורטר)?

ממיר סולארי הוא רכיב חשמלי חיוני במערכת סולארית, אשר מטרתו לבצע המרה של הזרם הישר (DC) המופק ע"י הפאנלים הסולאריים לזרם חילופין (AC), אשר משמש לצריכת החשמל של המבנה או מועבר לרשת החשמל.

מה זה ממיר סולארי?

ממיר סולארי הוא ממיר אשר ממיר את הזרם הישר (DC) שנוצר ע"י הפאנלים הסולאריים לזרם חילופין שניתן להזרים לרשת או להשתמש בצריכה עצמית.

בממיר סולארי ישנו רכיב שנקרא MPPT (ראשי תיבות של Maximum Power Point Tracking) שמטרתו למצוא את האיזון בין המתח לזרם שיפיק את ההספק החשמלי המקסימלי של כל סטרינג של פאנלים. כמו כן, ניטור המערכת גם מתבצע דרך הממיר, משום שיש בו מונה שמודד את התפוקה שהמערכת מייצרת.

מהי הנצילות של ממיר סולארי?

נצילות של ממיר סולארי מתארת את היחס בין ההספק DC שנכנס לממיר לבין ההספק AC שיוצא מהממיר. מרבית הממירים היום בנצילות של 97-99%, אך הנצילות אינה קבועה וככל שהממיר עובד קרוב יותר לטווח המקסימלי שלו הנצילות שלו תהיה טובה יותר.

מה זה מיקרו-אינוורטר (נקרא גם מיקרו-ממיר)?

מרבית הממירים לנתח שוק הביתי הם ממירי סטרינג (string inverter), כלומר מספר פאנלים סולאריים מחוברים באמצעות סטרינגים אל תוך ממיר ראשי שממיר אותם מזרם DC לזרם AC.

ישנו סוג נוסף של ממירים שנקראים מיקרו-אינוורטר (Solar Micro Inverter). זהו ממיר קטנטן שמחובר למספר קטן של פאנלים סולאריים (1-4), ולמעשה מבצע המרה מהספק DC ל-AC כבר ביציאה מהפאנלים במקום בממיר מרכזי.

היתרון של שימוש במיקרו-אינוורטר הוא ביטול ההדדיות בתפוקה בין הפאנלים הסולאריים, מיקסום התפוקה וניטור מדויק לכל פאנל סולארי (בדומה לרכיב אופטימייזר בממיר סטרינג). חשוב לציין ששיטת התקנה זו אינה נפוצה בישראל.

מהו ממיר היברידי?

ממיר אשר מאפשר חיבור בין פאנלים סולאריים, סוללת אגירה וחיבור לרשת במקביל. כלומר החשמל המופק מהמערכת יכול לשמש לטעינת הסוללה, צריכה עצמית ומכירת עודפים לרשת החשמל.

מהו ההספק המקסימלי שהמערכת יכולה להפיק?

ההספק המקסימלי של מערכת סולארית נקבעת לפי ההספק המקסימלי של הממיר (ההספק שאליו כויל). לחילופין כאשר יש מספר ממירים מדובר על סכום הספק הממירים. לדוגמה, אם הפאנלים הסולאריים מפיקים 17 קילו-וואט בשעה מסוימת אבל הספק הממיר המקסימלי הוא 15 קילו-וואט המערכת תפיק עבורנו עד 15 קילו-וואט ולא יותר מזה.

כמובן שההספק נקבע גם לפי כמות והספק הפאנלים הסולאריים, אך בהנחה נשתמש ביחס העמסה גבוה סביר להניח כי המערכת תגיע לגובה ההספק המקסימלי שהממיר מסוגל להפיק.

מושגי בסיס

מתח

הפרש פוטנציאל חשמלי בין שתי נקודות במרחב, ביחידות של וולט (V)

זרם

תנועה של מטען חשמלי בתור חומר מוליך, ביחידות של אמפר (A).

זרם ישר (DC)

זרם ישר הוא זרימה של מטענים חשמליים בתור חומר מוליך בקוטביות שאינה משתנה, פאנלים סולאריים מייצרים זרם ישר, ורוב מוצרי האלקטרוניקה בבית משתמשים בזרם זה, כמו הטלוויזיה המחשב והפלאפון.

זרם חילופין (AC)

זרם חילופין הופך את כיוונו באופן מחזורי. רשת אספקת החשמל מבוססת על זרם חילופין וגם השקעים בבית, ולכן נדרש להמיר את הזרם הישר לזרם חילופין באמצעות הממיר הסולארי לפני ההזרמה לרשת או הצריכה בבית.

הספק חשמלי

כמות אנרגיה חשמלית ליחידת זמן.

וואט (W)

יחידת מידה המייצגתהספק חשמלי, כלומר זרם של 1 אמפר במתח של 1 וולט.

קילו-וואט (KW)

1000 וואט (W), ה-K מסמל יחידות של אלפים.

קוט"ש (KWh)

יחידת אנרגיה, הספק חשמלי של 1 קילו-וואט במשך שעה (קוט"ש). זהו למעשה המספר שאתם רואים בחשבון ובמונה החשמל שלכם.

תאים פוטו-וולטאים (PV)

תא פוטו-וולטאי עשוי מחומר מוליך למחצה (לרוב סיליקון), ומנצל תופעה כימית בה נוצר הפרשי מתח בחומר וזרם חשמלי כתוצאה מחשיפתו לאנרגיית אור.

קרינה ישירה

הקרינה שמגיעה באופן ישיר מהשמש אל הפאנל הסולארי.

קרינה דיפוסיבית

קרינה המוחזרת מהסביבה אל הפאנל הסולארי (למשל, הקרינה המוחזרת מהקרקע). עוצמת ההחזרה משתנה לפי סוג המצע בתופעה אשר נקראת אלבדו.

אלבדו

היחס בין כמות הקרינה הפוגעת בגוף לבין כמות הקרינה המוחזרת ממנו, ככל שיחס האלבדו של גוף גבוה יותר, יותר קרינה תוחזר ממנו אל הסביבה. באופן כללי אלבדו יותר גבוה גופים בהירים (בטון בהיר) ופחות בגופים כהים (אדמת חמרה). חשיבות האלבדו גבוהה במיוחד בשימוש בפאנלים דו-צדדיים אשר משתמשים באפקט זה להפקת אנרגיה מהקרינה הדיפוסיבית.

צריכה עצמית

מצב בו האנרגיה המופקת מהמערכת הסולארית נצרכת ע"י המבנה עליו מוקמת המערכת הסולארית.

מכירת עודפים לרשת החשמל

מצב בו עודפי התפוקה של המערכת הסולארית מוזרמים לרשת ונמכרים לחברת החשמל. העודפים הינם ההפרש בין האנרגיה המיוצרת ע"י המערכת הסולארית לבין האנרגיה הנצרכת במבנה עצמו.

מערכת ביתית

מערכת סולארית - על פי רוב מדובר בממיר של עד 15 קילו-וואט (בהספק פאנלים שקטן מ-23 קילו-וואט). במערכות כאלו תעריף מחברת החשמל הוא מקסימלי ונכון לכתיבת שורות אלו עומד על 48 אגורות.

מערכת מסחרית

מערכת סולארית גדולה (מסחרית) - כל מערכת שהיא איננה מוגדרת כמערכת ביתית. על פי רוב מדובר על הספק ממיר גדול מ-30 קילו-וואט. במערכת זו התעריף שחברת החשמל ישתנה ויקטן ככל שהספק הממיר יהיה גדול יותר.

מעוניינים להשוות הצעות מחיר למערכות סולאריות מחברות מובילות?

הזינו את כתובתכם או השאירו פרטים ואנחנו נעשה זאת עבורכם, ללא עלות וללא התחייבות

כמה הגג שלי שווה?